44 bài giảng vật lí 12 theo từng chuyên đề (8)

Trường THPT BC Trần Khai Nguyên Trần Khai Nguyên Sở Giáo Dục – Đào Tạo Sở Giáo Dục – Đào Tạo Tp. Hồ Chí Minh Tp. Hồ Chí Minh CHƯƠNG 3 _ Bài 2 : Dòng Điện Xoay Chiều Trong Các Mạch R-L-C Trường THPT BC Trần Khai Nguyên Tổ Vật Lý Bài 3 Bài 3 Dòng điện xoay chiều trong Dòng điện xoay chiều trong các loại đoạn mạch các loại đoạn mạch Trở về I. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R. II. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C . III. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L. Ôn Tập. I. Đoạn mạch chỉ có R : I. Đoạn mạch chỉ có R : Là dụng cụ điện chỉ có tác dụng nhiệt khi có dòng điện truyền qua. 1. Điện trở thuần R : 2. Liên hệ giữa u và i : Xét một đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch : u = U 0 sinωt. Đònh luật Ôm : R u i = ⇒ tsin R U i ω= 0 Đặt : I 0 = U 0 /R ⇒ i = i = I 0 sin ω t t Vậy hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần biến thiên điều hòa cùng tần số và cùng pha với dòng điện. 3. Biểu Thức Đònh Luật Ôm : Giản đồ vectơ quay: Cho dòng điện qua R là i = I 0 sinωt ⇒ u R = U 0 sinωt R U I R U I 0 0 =⇒= U 0 I 0 ω 4. Thí dụ: Cho dòng điện i = 5sin(100πt-π/5) A qua một điện trở R = 10Ω. a. Tính nhiệt lượng toả ra ở R trong 10 phút. b. Viết biểu thức của hiệu điện thế ở hai đầu R. Bài giải Bài giải Trở về a. Thí nghiệm : Mắc mạch điện như hình vẽ: 1.Tác Dụng Của Tụ Điện Đối Với Dòng Điện Xoay Chiều : II. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C : II. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C :  Nối AB với nguồn không đổi và K ở N đèn Đ không sáng chứng tỏ dòng điện không đổi không truyền qua tụ điện C  Nối AB với nguồn xoay chiều: C K A A B B M N N Đ Đ + -  K ở M đèn Đ sáng  K ở N đèn Đ sáng mờ hơn.  Chứng tỏ dòng điện xoay chiều truyền qua được tụ điện và tụ điện C có điện trở đối với dòng điện xoay chiều. ∼ ∼ Tụ điện cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng cũng có tác dụng cản trở dòng điện. Ta nói tụ điện có một điện trở gọi là dung kháng, kí hiệu : Z C (Ω) . b. Dung Kháng Z C : C : Điện dung của tụ điện (F) f : Tần số dòng điện (Hz) Đối với dòng điện không đổi Z C → ∞. 2. Liên Hệ Giữïa u và i : Xét một đoạn mạch chỉ có tụ điện C, giữa hai đầu của đoạn mạch có hiệu điện thế : u = U 0 sinωt Điện tích q của tụ điện : q = Cu = CU 0 sinωt Cường độ dòng điện trong mạch là đạo hàm của q đối với t i = q’ = ωCU 0 cosωt = ωCU 0 sin(ωt + π/2) Đặt I 0 = ωCU 0 ⇒ i = I 0 sin(ωt + π/2) fC2 1 = C 1 =Z C πω 3. Biểu Thức Đònh Luật Ôm : Giản đồ vectơ quay: Cho dòng điện qua C là i = I 0 sinωt ⇒ u C = U 0 sin(ωt-π/2) với U 0 =I 0 /ωC U 0 I 0 ω 4. Thí dụ: Cho dòng điện i = 5sin(100πt+π/5) A qua một tụ điện có điện dung C = 100/π µF. a.Tính dung kháng của tụ điện. b.Viết biểu thức của hiệu điện thế ở hai bản của C. Bài giải Bài giải Vậy hiệu điện thế u C giữa hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện biến thiên điều hòa cùng tần số và trễ pha hơn dòng điện i là π /2 : ϕ u = ϕ i - π/2 Ta có : I 0 = ωCU 0 CC Z U I Z U I =⇒= 0 0 ⇒ K A A B B M N N Đ Đ L L Trở về a. Thí nghiệm : Mắc mạch điện như hình vẽ: 1.Tác Dụng Của Cuộn Cảm Đối Với Dòng Điện Xoay Chiều : II. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L : II. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L :  Nối AB với nguồn xoay chiều:  K ở M đèn Đ sáng  K ở N đèn Đ sáng mờ hơn.  Chứng tỏ dòng điện xoay chiều truyền qua cuộn cảm và cuộn cảm L có điện trở đối với dòng điện xoay chiều. ∼ ∼ Cuộn cảm cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng cũng có tác dụng cản trở dòng điện. Ta nói cuộn cảm có một điện trở gọi là cảm kháng, kí hiệu : Z L (Ω). b. Cảm kháng Z L : L : Độ tự cảm của cuộn cảm (H) f : Tần số dòng điện (Hz) Đối với dòng điện không đổi Z L = 0. 2. Liên Hệ Giữïa u và i : Xét một đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L, cường độ dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch là : i = I 0 sinωt Xét tại thời điểm t dòng điện i đang tăng và trong L xuất hiện suất điện động tự cảm e , đóng vai trò như một suất phản điện : e = Li’ ⇒ e = ωLI 0 cosωt Đònh luật Ôm cho đoạn mạch : u = (R + r’)i + e Mà R + r’ = 0 ⇒ u = e = ωLI 0 sin(ωt + π/2) Đặt ωLI 0 = U 0 ⇒ u = U 0 sin(ωt + π/2) Z L = ωL = 2πfL [...]... U0sin(ωt+π/2) với U0=I0.ωL U0 I0 ω 4 Thí dụ: Một cuộn cảm có L = 318 mH được mắc vào một hiệu điện thế u = 200sin(100πt-π/5) V a.Tính cảm kháng của cuộn cảm b.Viết biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm Bài giải Ôn Tập 1 Chọn câu đúng : a Hiệu điện thế ở hai đầu điện trở thuần biến thiên điều hoà sớm pha hơn dòng điện là π/2 b.Dung kháng của tụ điện C tỷ lệ thuận với chu kỳ của dòng điện xoay chiều qua . Tp. Hồ Chí Minh Tp. Hồ Chí Minh CHƯƠNG 3 _ Bài 2 : Dòng Điện Xoay Chiều Trong Các Mạch R-L-C Trường THPT BC Trần Khai Nguyên Tổ Vật Lý Bài 3 Bài 3 Dòng điện xoay chiều trong Dòng điện. Tính nhiệt lượng toả ra ở R trong 10 phút. b. Viết biểu thức của hiệu điện thế ở hai đầu R. Bài giải Bài giải Trở về a. Thí nghiệm : Mắc mạch điện như hình vẽ: 1.Tác Dụng Của Tụ Điện Đối Với. 100/π µF. a.Tính dung kháng của tụ điện. b.Viết biểu thức của hiệu điện thế ở hai bản của C. Bài giải Bài giải Vậy hiệu điện thế u C giữa hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện biến thiên điều hòa